Bildkredit: NASA
Det var lite tufft, men Pathfinder anlände på ytan av Mars tillbaka 1997 i perfekt skick. Dessa rovers har en annan massa än Pathfinder, så NASA-ingenjörer har gått tillbaka till ritbordet för att ta reda på hur man skapar krockkuddar som blåser upp sekunder före touchdown och tål en påverkan vid motorvägshastigheter.
Bara ett av de många problemen med att landa på en annan planet, efter att det har fastställts var man ska landa och metoden för att komma dit, landar säkert. För JPL är en säker landning "spelets namn", eftersom ingenjörer arbetar för att förbereda två rover för resan till Mars.
Mars Exploration Rovers som planeras lanseras 2003 använder samma typ av airbag-landningssystem som Mars Pathfinder använde 1997. Airbagarna måste vara tillräckligt starka för att dämpa rymdskeppet om det landar på stenar eller grov terräng och låter den studsa över Mars ' ytan vid motorvägshastigheter efter landning. För att komplettera komplexiteten måste krockkuddarna blåses upp sekunder före beröring och tappas ut en gång på ett säkert sätt på marken.
"Roverna från 2003 har en annan massa [än Sojourner, Pathfinder-rover], så vi har gjort förändringar i krockkuddesignen," sade John Carson, känd tekniker. ”Vårt krav är att kunna landa säkert på en sten som sträcker sig ungefär en halv meter (cirka 18 tum) över ytan. Omfattande testning ger oss en process för test och fel innan den slutliga designen. ”
Hur man bygger en bättre krockkudde
Medan de flesta nya bilar nu kommer med airbags, rymdskepp inte. Tyget som används för de nya Mars-kuddarna är ett syntetiskt material som kallas Vectran som också användes på Mars Pathfinder. Vectran har nästan dubbelt så mycket som andra syntetiska material, som Kevlar, och klarar sig bättre vid kalla temperaturer.
Denier är en term som mäter diametern på tråden som används i produkten. Det kommer att finnas sex 100-denierlager av det lätta men tuffa Vectran som skyddar en eller två inre blåsor av samma material i 200-denier, enligt Dara Sabahi, mekanisk systemarkitekt. Att använda 100-denier betyder att det finns mer verkligt tyg i de yttre skikten där det behövs, eftersom det finns fler trådar i väven.
Varje rover använder fyra krockkuddar med sex lobar vardera, som alla är anslutna. Anslutning är viktig, eftersom det hjälper till att minska några av landningskrafterna genom att hålla påssystemet flexibelt och reagerar på marktrycket. Kudden på krockkuddarna är inte fäst direkt på rover; rep som korsar påsarna håller tyget till rover. Linorna ger påsarna form, vilket underlättar inflationen. När de är i flykt, är påsarna lagrade tillsammans med tre gasgeneratorer som används för inflation.
Testa, testa, testa
Eftersom krockkuddarna består av många lager är vissa rivningar i de yttre lagren acceptabla och till och med förväntade. Ingenjörer testar påsarna för att se till att det inte finns några katastrofala problem som skulle förhindra en säker landning.
Mars airbag-testning görs i världens största vakuumkammare vid Plum Brook Station i NASAs Glenn Research Center i Ohio. "Plum Brook-anläggningen är ganska imponerande, tillsammans med alla människor som driver den," sade Carson.
Testkammaren som används för testen är drygt 30 meter (100 fot) tvärs över och cirka 37 meter (120 fot) hög - tillräckligt stor för att tre järnvägsspår går igenom den. Ett test rymdskepp och krockkuddesystem som väger cirka 535 kilogram (cirka 1180 pund) påskyndas med ett strängsystem på en plattform med stenar som ungefär Mars-ytan. Droppen är vid landningshastighet, cirka 20 till 24 meter per sekund.
Tester dokumenteras noggrant med höghastighets- och videokameror, förutom visuella inspektioner. Ingenjörer byggde till och med en klar kupol, besatt med stenar, som har en kamera som dokumenterar tester från en stenöversikt. Under testningen står en besättning från ILC Dover, tillverkaren av krockkudden, vid snabba reparationer och för att observera eventuella ändringar.
"Vi gör omfattande tester," säger Tom Rivellini, biträdande mekanisk systemarkitekt. ”Vi vill bryta påsen på jorden, inte på Mars. Om vi ser ett tår som är oväntat eller går för djupt kan vi göra ändringar nu [innan den slutliga designen]. ”
Carson tillade: "Vi kommer att gå igenom all data vi har samlat hittills, göra några fler tester och besluta om en designkonfiguration."
Och sedan vidare till Mars 2003!
